EP3465069B1 - Dispositif et méthode de simbleautage - Google Patents

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EP3465069B1
EP3465069B1 EP17729418.8A EP17729418A EP3465069B1 EP 3465069 B1 EP3465069 B1 EP 3465069B1 EP 17729418 A EP17729418 A EP 17729418A EP 3465069 B1 EP3465069 B1 EP 3465069B1
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EP
European Patent Office
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camera
boresighting
barrel
deflection
line
Prior art date
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Active
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EP17729418.8A
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German (de)
English (en)
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EP3465069A1 (fr
Inventor
Bernard CLERMONT
Pierre Balthasart
Igor LOISELLE
Tristan LILET
Philippe Laurent
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
John Cockerill Defense SA
Original Assignee
John Cockerill Defense SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by John Cockerill Defense SA filed Critical John Cockerill Defense SA
Publication of EP3465069A1 publication Critical patent/EP3465069A1/fr
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Publication of EP3465069B1 publication Critical patent/EP3465069B1/fr
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/32Devices for testing or checking
    • F41G3/323Devices for testing or checking for checking the angle between the muzzle axis of the gun and a reference axis, e.g. the axis of the associated sighting device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/32Devices for testing or checking
    • F41G3/326Devices for testing or checking for checking the angle between the axis of the gun sighting device and an auxiliary measuring device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G1/00Sighting devices
    • F41G1/54Devices for testing or checking ; Tools for adjustment of sights
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41GWEAPON SIGHTS; AIMING
    • F41G3/00Aiming or laying means
    • F41G3/22Aiming or laying means for vehicle-borne armament, e.g. on aircraft

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for aligning the line of sight with the line of fire, commonly referred to as a beading device, for weapon systems, preferably of large caliber (75 mm to 140 mm).
  • a misalignment between the line of fire and the line of sight is detrimental to accurately hitting a target.
  • a first source of misalignment is the physical deformation of the barrel, commonly called sag, which appears naturally and inevitably, both horizontally and vertically, following the relatively high weight of the barrel as well as external conditions (rain, wind, sunshine, etc.). .). This deformation leads to a parallelism error between the line of fire coming from the barrel of the barrel and the line of fire emanating from the muzzle of the barrel.
  • a second source of misalignment are the shocks and vibrations undergone during rolling and firing which lead to a drift with respect to the previously calibrated alignment.
  • MRS Microzzle Reference System
  • These devices described among others in the document US 4,665,795 generally consist of a laser transmitter-receiver located at the base of the barrel and a mirror placed at the level of the muzzle of the barrel. The transmitter sends an infrared laser beam to the mirror which is then reflected back to the receiver. Depending on the position of the laser received by the receiver, electronic equipment makes it possible to automatically calculate corrections in azimuth and elevation which are then added to the ballistic corrections at the level of the fire control system.
  • a disadvantage of these devices is that the mechanical stability of the mirror is very complex to ensure. Also, detecting the barrel arc via laser measurements can make the system detectable by the enemy. Then, even if the MRS type devices make it possible to correct variations in the arc of the barrel, an initial alignment remains necessary.
  • the document FR 2 505 477 discloses a simbleautage device which comprises on the barrel a deflection target formed of a mirror on which is projected a reticle, a housing comprising optics and an image detector which are, on the one hand, the reflected image of the reticle and, on the other hand, in the presence of a filter, the reflected image of a distant object. It is again a system vulnerable to wear, unstable with a risk of degradation of the precision of the optics in the long run.
  • the document EP 1 510 775 describes a device with a camera having two focus levels. This camera is inserted in the chamber of the gun during the operations of simbleautage. A first adjustment at the level of the muzzle of the barrel makes it possible to estimate its angular deviation (X, Y). A second focus set at infinity makes it possible to observe an object located at a distant distance and therefore to bring the view of the optics on the same reference. Simbling is achieved by combining these two operations.
  • the document EP 1 616 145 discloses a single-operator sandblasting device located inside the turret. A camera is pushed to the muzzle of the barrel from inside the barrel. As this camera is located at the level of the muzzle, it implicitly takes into account the arc of the barrel.
  • the object of the present invention is to provide a device and a method of sandblasting which only require a single operator located inside the turret.
  • the present invention also relates to a weapon system comprising the simbleautage device as described above, in which the casing is positioned on the sleeve of the barrel and the said deflection target is positioned near or on the periphery of the brake muzzle of the cannon.
  • the deflection target can be added or integrated into the muzzle brake.
  • the present invention also relates to the armored vehicle provided with this weapon system.
  • the present invention relates to a computer program adapted to implement the method described above and to the computer-readable data recording means comprising this program.
  • the present invention relates to a sibleautage device and to the method implemented using said device.
  • the device according to the invention is intended preferentially for large caliber weapon systems (75 mm to 140 mm). It could nevertheless be used for small and/or medium caliber weapon systems subject to certain arrangements linked to the steric hindrance at the level of the armaments associated with said calibers.
  • the simbleautage device is shown in Figure 1 on a turret 1.
  • the device comes in two parts positioned at separate locations. It comprises, on the one hand, a casing 2 and, on the other hand, a deflection target 3.
  • the casing 2 is positioned outside the barrel 4 and, preferably, mounted on the sleeve 5 of the barrel 4.
  • Case 2 visible in more detail at Figure 2 , has two 7.8 optical systems each equipped with a camera.
  • a first camera 7, called a deflection camera is intended to correct the misalignment resulting from the deflection of the barrel, ie. misalignment between the line of fire from the scabbard and that from the muzzle.
  • a second camera 8 called a simbleautage
  • the two cameras are mounted in one piece.
  • Simbleautage and deflection cameras have the characteristic of having a fixed focus respectively at infinity and at the level of the muzzle brake as illustrated in the Figure 1 .
  • the one-piece mounting with a fixed focus for each camera has the advantage that no moving parts are required in the housing, which helps to ensure its mechanical stability against the shocks and vibrations associated with shooting.
  • the housing design is athermally designed so that the position of the optical axis of the cameras is not sensitive to temperature variations.
  • the device comprises the deflection target 3 which is located at the level of the muzzle brake 6, ie. at the end of the barrel from which the ammunition exits.
  • This deflection target 3 can be either an additional part which is placed at the level of the fixing of the muzzle brake, or it can be directly integrated on the periphery of the latter. This latter alternative is preferred to guarantee the mechanical stability of the device.
  • the deflection target is provided with any geometric figure which serves as a reference point for the optical system 7. This figure is indeed material on the target, ie. that it is integrated on the target. In other words, it is not a figure projected onto a mirror acting as a deflection target.
  • the simbleautage method according to the invention takes into account the two causes of misalignment mentioned above, namely the deflection of the barrel and the drift between the line of fire and the line of sight following the shocks caused by the use of the vehicle and of its weapon system.
  • the method is based on three steps.
  • the optical system equipped with the deflection camera is used to determine the parallelism error between the line of fire coming from the sleeve and that coming from the muzzle brake. More precisely, the first optical system 7 of the housing detects the position of the deflection target via image processing such that the system can deduce vertically and horizontally the deflection of the barrel with respect to a reference position obtained during the calibration of the device.
  • the displacement in X and in Y namely the delta X ( ⁇ X) and the delta Y ( ⁇ Y) is calculated with respect to a reference materialized by the geometric figure which is, preferably, a circle 9 on the deflection target 3 (see Figure 3 ).
  • a ⁇ X and a ⁇ Y are thus calculated with respect to the starting position of the center of the circle.
  • the system deduces the parallelism error between the line of fire at the level of the sleeve and the line of fire at the level of the muzzle brake.
  • the algorithm used to detect the geometric figure is based on edge detection according to Canny's method.
  • a Hough transform makes it possible to obtain a first estimate of the position of the reference circle. Then, an algorithm refines the results obtained at the sub-pixel level.
  • the optical system fitted with the borehole camera is used to determine the parallelism error between the line of fire at the level of the sheath and the line of sight.
  • the camera whose axis is parallel to the line of fire at the level of the sheath and whose focus is adjusted to infinity provides an image of a distant object which is directly compared to that provided by the optic(s). s) 10 of the turret sighting system(s) ( Figure 1 ). It is thus possible to deduce the parallelism error between the line of fire at the level of the sheath and the optical line of the sighting system(s).
  • the two parallelism errors are accumulated and sent directly to the turret sighting system(s).
  • the device Prior to these steps, the device must be calibrated. This calibration is performed when the housing and the target are mounted on the turret. Thereafter, no new calibration is required as long as the box and the deflection target are not moved. Calibration is performed using a conventional mouthpiece. This calibration consists of aligning the position of the reticle in the spotting camera with the point observed by the muzzle scope. This operation is carried out by one of the occupants of the turret via his control screens. When this alignment is reached, the reference position of the geometric figure is calculated and stored by the device. During subsequent simbleautages, the device measures in the first step the displacement of the geometric figure with respect to that obtained during the calibration. This difference is then transferred to the simbleautage camera by moving the position of its reticle there.
  • the sandblasting is carried out by a single operator located inside the turret, without deploying any tool. There is therefore no cumbersome and de facto slow handling. This absence of manipulation also guarantees a better repeatability of the measurements. In addition, it allows to carry out the debugging in the middle of a mission.
  • the deflection target and its geometric figure are indeed material. It is not a mirror onto which a reticle is projected.
  • the device according to the invention does not require layers of mirrors which entail risks of desynchronization and require systematic calibrations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Telescopes (AREA)

Description

    Objet de l'invention
  • La présente invention se rapporte à une méthode et à un dispositif d'alignement de la ligne de visée avec la ligne de feu, communément appelé dispositif de simbleautage, pour des systèmes d'armes préférentiellement de gros calibre (75 mm à 140 mm).
  • Arrière-plan technologique et état de la technique
  • Sur un système d'armes, un désalignement entre la ligne de feu et la ligne de visée est préjudiciable pour atteindre avec précision une cible. Il y a deux principales sources de désalignement. Une première source de désalignement est la déformation physique du canon, appelée communément flèche, qui apparaît naturellement et inévitablement, aussi bien horizontalement que verticalement, suite au poids relativement élevé du canon ainsi qu'aux conditions extérieures (pluie, vent, ensoleillement, ...). Cette déformation entraîne une erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau du canon et la ligne de feu émanant de la bouche du canon. Une seconde source de désalignement sont les chocs et vibrations subis lors du roulage et des tirs qui entraînent une dérive par rapport à l'alignement préalablement calibré.
  • Il existe différents dispositifs pour aligner la ligne de feu avec la ligne de visée ou, en d'autres mots, simbleauter (boresighting en anglais) un système d'armes.
  • Il y a les techniques classiques de simbleautage où le dispositif repose sur la coopération entre deux opérateurs, le premier étant localisé dans la tourelle alors que le second, à l'extérieur de celle-ci, se tient près de la bouche du canon. Le principe est basé sur un collimateur optique et décrit dans le document US 1 994 177 . Le collimateur est placé à l'intérieur du tube du canon par le second opérateur et donne au premier opérateur une vue alignée avec la ligne de feu. En d'autres mots, le second opérateur indique au premier opérateur la manière avec laquelle il est nécessaire de déplacer le canon afin qu'il puisse voir à la lunette comment est positionnée la cible de référence. Un désavantage majeur de ce dispositif est qu'il nécessite deux opérateurs, dont un hors du véhicule, c.à.d. directement exposé à une menace extérieure. En outre, il nécessite une échelle pour que le second opérateur puisse atteindre le frein de bouche.
  • Il existe également des dispositifs de type "Muzzle Reference System" (MRS). Ces dispositifs décrits entre autres dans le document US 4 665 795 sont en général constitués d'un émetteur-récepteur laser situé à la base du canon et d'un miroir placé au niveau de la bouche du canon. L'émetteur envoie un rayon laser infrarouge vers le miroir qui est ensuite réfléchi vers le récepteur. En fonction de la position du laser reçue par le récepteur, un équipement électronique permet de calculer automatiquement des corrections en azimut et en élévation qui sont ensuite ajoutées aux corrections balistiques au niveau du système de contrôle de tir. Un désavantage de ces dispositifs est que la stabilité mécanique du miroir est très complexe à assurer. En outre, la détection de l'arcure du canon via des mesures de laser peut rendre le système détectable par l'ennemi. Ensuite, même si les dispositifs de type MRS permettent de corriger les variations de l'arcure du canon, un alignement initial reste nécessaire.
  • De même, le document FR 2 505 477 divulgue un dispositif de simbleautage qui comporte sur le canon une cible de déflection formée d'un miroir sur lequel est projeté un réticule, un boîtier comportant des optiques et un détecteur d'images qui sont, d'une part, l'image réfléchie du réticule et, d'autre part, en présence d'un filtre, l'image réfléchie d'un objet lointain. C'est à nouveau un système vulnérable à l'usure, peu stable avec à la longue un risque de dégradation de la précision des optiques.
  • On peut citer d'autres dispositifs moins répandus.
  • Le document EP 1 510 775 décrit un dispositif avec une caméra possédant deux niveaux de mise au point. Cette caméra est insérée dans la chambre du canon lors des opérations de simbleautage. Une première mise au point au niveau de la bouche du canon permet d'estimer sa déviation angulaire (X,Y). Une seconde mise au point réglée à l'infini permet d'observer un objet situé à une distance éloignée et donc de ramener la vue des optiques sur la même référence. Le simbleautage est réalisé en combinant ces deux opérations.
  • Le document EP 1 616 145 divulgue un dispositif de simbleautage effectué par un seul opérateur situé à l'intérieur de la tourelle. Une caméra est poussée jusqu'à la bouche du canon depuis l'intérieur de ce dernier. Comme cette caméra est située au niveau de la bouche du canon, elle tient implicitement compte de l'arcure du canon.
  • Ces deux dispositifs présentent pour désavantage de devoir positionner une caméra à l'intérieur du canon. Dans le cas du document EP 1 616 145 , le déploiement de la caméra est une procédure longue et fastidieuse, surtout si elle doit être réalisée par un opérateur unique situé en tourelle. En outre, il ne peut pas être garanti que l'orientation de la caméra poussée jusqu'à la bouche sera systématiquement la même à chaque opération de simbleautage.
  • Buts de l'invention
  • La présente invention a pour objectif de fournir un dispositif et une méthode de simbleautage qui ne nécessitent qu'un seul opérateur situé à l'intérieur de la tourelle.
  • Elle vise en outre à développer un dispositif ne nécessitant pas de système optique à l'intérieur du canon. Elle vise ainsi à développer un dispositif qui soit stable et précis.
  • Elle vise aussi à mettre au point une méthode de simbleautage qui soit rapide tout en étant répétable.
  • Brève description des figures
  • La présente invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit, se référant, à titre d'exemple, aux Figures 1 à 3.
    • La Figure 1 représente schématiquement une tourelle munie du dispositif de simbleautage selon l'invention, en présence du fourreau, du canon et des optiques de visée ainsi que les axes optiques des deux caméras du dispositif de simbleautage.
    • La Figure 2 représente schématiquement les systèmes optiques à l'intérieur du boîtier selon l'invention.
    • La Figure 3 illustre le déplacement de la figure géométrique sur la cible de déflection suite à la déflection du canon.
    Légende
    1. (1) Tourelle
    2. (2) Boîtier
    3. (3) Cible de déflection
    4. (4) Canon
    5. (5) Fourreau
    6. (6) Frein de bouche du canon
    7. (7) Système optique muni de la caméra de déflection
    8. (8) Système optique muni de la caméra de simbleautage
    9. (9) Figure géométrique sur la cible de déflection
    10. (10) Optique d'un système de visée de la tourelle
    Principaux éléments caractéristiques de l'invention
  • La présente invention se rapporte à un dispositif de simbleautage pour équiper une tourelle munie d'un canon et d'un ou plusieurs système(s) de visée avec chacun une optique, ledit dispositif comprenant :
    • une cible de déflection destinée à être positionnée à l'extérieur du canon, au niveau du frein de bouche dudit canon,
    • un boîtier destiné à être positionné à l'extérieur du canon, au niveau du fourreau dudit canon, ledit boîtier comportant :
    • un premier système optique muni d'une caméra de déflection, ledit premier système étant utilisé pour déterminer une erreur de parallélisme entre une ligne de feu issue du fourreau et celle issue du frein de bouche,
    • un second système optique muni d'une caméra de simbleautage, ledit second système étant utilisé pour déterminer une erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et une ligne optique du ou des système(s) de visée,
    ledit dispositif étant caractérisé en ce que la cible de déflection est dépourvue de miroir et intègre une figure géométrique servant de point de repère pour le premier système optique, ledit dispositif étant destiné à mettre en œuvre une méthode de simbleautage comportant les étapes suivantes :
    • Calcul du déplacement ΔX et ΔY de la figure géométrique par rapport à une position de référence de ladite figure, ledit calcul s'effectuant sur base du traitement d'images provenant de la caméra de déflection, l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et celle issue du frein de bouche étant ensuite déterminée par le biais d'un modèle mathématique sur base des valeurs ΔX et ΔY calculées,
    • Comparaison d'une image prise par la caméra de simbleautage avec une image prise par l'optique du ou des système(s) de visée afin de déterminer l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et la ligne optique du ou des système(s) de visée,
    • Cumul des deux erreurs de parallélisme et déplacement en conséquence de ladite ligne optique.
  • Selon des modes particuliers de l'invention, le dispositif comporte au moins une ou une combinaison appropriée des caractéristiques suivantes :
    • chaque caméra a une mise au point fixe, la caméra de simbleautage ayant une mise au point réglée à l'infini et la caméra de déflection étant configurée pour avoir une mise au point réglée sur la cible de déflection ;
    • la cible de déflection comporte une figure géométrique matérielle, ou en d'autres mots physique, quelconque servant de point de repère pour le premier système optique, ladite figure géométrique étant, de préférence, un cercle.
  • La présente invention se rapporte également à un système d'armes comprenant le dispositif de simbleautage tel que décrit ci-dessus, dans lequel le boîtier est positionné sur le fourreau du canon et ladite cible de déflection est positionnée à proximité ou sur le pourtour du frein de bouche du canon. En outre, dans ce système d'armes, la cible de déflection peut être rapportée ou intégrée au frein de bouche.
  • La présente invention se rapporte aussi au véhicule blindé muni de ce système d'armes.
  • La présente invention se rapporte également à une méthode de simbleautage à l'aide du dispositif décrit ci-dessus, ladite méthode comportant les étapes suivantes :
    • Calcul du déplacement ΔX et ΔY de la figure géométrique par rapport à une position de référence de ladite figure, ledit calcul s'effectuant sur base du traitement d'images provenant de la caméra de déflection, l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et celle issue du frein de bouche étant ensuite déterminée par le biais d'un modèle mathématique sur base des valeurs ΔX et ΔY calculées,
    • Comparaison d'une image prise par la caméra de simbleautage avec une image prise par une optique du ou des système(s) de visée afin de déterminer l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et la ligne optique du ou des système(s) de visée,
    • Cumul des deux erreurs de parallélisme et déplacement en conséquence de ladite ligne optique.
  • Selon des modes particuliers de l'invention, la méthode comporte au moins une ou une combinaison appropriée des caractéristiques suivantes :
    • le calcul de ΔX et ΔY s'effectue à l'aide d'un algorithme se basant sur une détection de contours selon la méthode de Canny et à l'aide d'une transformée de Hough ;
    • la position de référence de la figure géométrique est calculée lors d'une calibration suivant une installation du dispositif de simbleautage sur un système d'armes ;
    • la calibration est réalisée à l'aide d'une lunette de bouche, ladite calibration comprenant une étape d'alignement d'une position d'un réticule de la caméra de simbleautage avec un point observé au travers de la lunette de bouche ;
    • après l'étape de calcul de l'erreurde parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et celle issue du frein de bouche, le réticule de la caméra de simbleautage est déplacé d'un même angle selon les coordonnées X et Y ;
    • la méthode peut être mise en œuvre en pleine mission.
  • Pour finir, la présente invention se rapporte à un programme d'ordinateur adapté pour mettre en œuvre la méthode décrite ci-dessus et au moyen d'enregistrement des données lisibles par ordinateur comprenant ce programme.
  • Description détaillée de l'invention
  • La présente invention se rapporte à un dispositif de simbleautage et à la méthode mise en œuvre à l'aide dudit dispositif. Le dispositif selon l'invention est destiné préférentiellement à des systèmes d'armes de gros calibre (75 mm à 140 mm). Il pourrait néanmoins être utilisé pour des systèmes d'armes de petit et/ou moyen calibre moyennant certains aménagements liés à l'encombrement stérique au niveau des armements associés auxdits calibres.
  • Le dispositif de simbleautage selon l'invention est représenté à la Figure 1 sur une tourelle 1. Le dispositif se présente en deux parties positionnées à des endroits distincts. Il comporte, d'une part, un boîtier 2 et, d'autre part, une cible de déflection 3. Le boîtier 2 est positionné à l'extérieur du canon 4 et, de préférence, monté sur le fourreau 5 du canon 4. Le boîtier 2, visible plus en détail à la Figure 2, comporte deux systèmes optiques 7,8 munis chacun d'une caméra. Une première caméra 7, dite de déflection, a pour objet de corriger le désalignement résultant de la déflection du canon, c.à.d. le désalignement entre la ligne de feu issue du fourreau et celle issue de la bouche du canon. Une seconde caméra 8, dite de simbleautage, a pour objet de corriger le désalignement entre la ligne de feu issue du fourreau du canon et l'axe optique du système de visée. Dans le boîtier, les deux caméras sont montées en un seul bloc. Les caméras de simbleautage et de déflection ont pour caractéristique d'avoir une mise au point fixe respectivement à l'infini et au niveau du frein de bouche comme illustré à la Figure 1. Le montage en un seul bloc avec une mise au point fixe pour chaque caméra présente comme avantage qu'aucune pièce mobile n'est requise dans le boîtier, ce qui permet d'assurer sa stabilité mécanique par rapport aux chocs et vibrations liés aux tirs. En outre, le design du boîtier est conçu de manière athermique afin que la position de l'axe optique des caméras ne soit pas sensible aux variations de température. En plus du boîtier, le dispositif comporte la cible de déflection 3 qui est localisée au niveau du frein de bouche 6, c.à.d. à l'extrémité du canon d'où sort la munition. Cette cible de déflection 3 peut être soit une pièce supplémentaire qui vient se placer au niveau de la fixation du frein de bouche, soit elle peut être directement intégrée sur le pourtour de celui-ci. Cette dernière alternative est privilégiée pour garantir la stabilité mécanique du dispositif. La cible de déflection est munie d'une figure géométrique quelconque qui sert de point de repère pour le système optique 7. Cette figure est bien matérielle sur la cible, c.à.d. qu'elle est intégrée sur la cible. En d'autres mots, il ne s'agit pas d'une figure projetée sur un miroir faisant office de cible de déflection.
  • La méthode de simbleautage selon l'invention prend en compte les deux causes de désalignement mentionnées plus haut, à savoir la déflection du canon et la dérive entre la ligne de feu et la ligne de visée suite aux chocs entraînés par l'utilisation du véhicule et de son système d'armes.
  • Pour ce faire, la méthode repose sur trois étapes.
  • Dans une première étape, le système optique muni de la caméra de déflection est utilisé pour déterminer l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et celle issue du frein de bouche. Plus précisément, le premier système optique 7 du boîtier détecte la position de la cible de déflection via un traitement d'images tel que le système peut déduire verticalement et horizontalement la flèche du canon par rapport à une position de référence obtenue lors de la calibration du dispositif. Le déplacement en X et en Y, à savoir le delta X (ΔX) et le delta Y (ΔY), se calcule par rapport à une référence matérialisée par la figure géométrique qui est, de préférence, un cercle 9 sur la cible de déflection 3 (voir Figure 3 ). Il est possible de considérer d'autres formes géométriques en ayant préalablement apporté quelques modifications spécifiques au niveau des algorithmes utilisés. On calcule ainsi un ΔX et un ΔY par rapport à la position de départ du centre du cercle. Par le biais d'un modèle mathématique, le système en déduit l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu au niveau du fourreau et la ligne de feu au niveau du frein de bouche. L'algorithme utilisé pour détecter la figure géométrique se base sur une détection de contours selon la méthode de Canny. Une transformée de Hough permet d'obtenir une première estimation de la position du cercle de référence. Ensuite, un algorithme permet de raffiner les résultats obtenus au niveau sous-pixel.
  • Dans une deuxième étape, le système optique muni de la caméra de simbleautage est utilisé pour déterminer l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu au niveau du fourreau et la ligne de visée. La caméra dont l'axe est parallèle à la ligne de feu au niveau du fourreau et dont la mise au point est réglée à l'infini procure une image d'un objet lointain qui est directement comparée à celle fournie par la ou les optique(s) 10 du ou des système(s) de visée de la tourelle (Figure 1). Il est ainsi possible de déduire l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu au niveau du fourreau et la ligne optique du ou des système(s) de visée.
  • Dans une troisième étape, les deux erreurs de parallélisme sont cumulées et directement envoyées au(x) système(s) de visée de la tourelle.
  • Préalablement à ces étapes, le dispositif doit être calibré. Cette calibration est effectuée lorsque le boîtier et la cible sont montés sur la tourelle. Par la suite, aucune nouvelle calibration n'est requise tant que le boîtier et la cible de déflection ne sont pas déplacés. La calibration est réalisée à partir d'une lunette de bouche conventionnelle. Cette calibration consiste à aligner la position du réticule dans la caméra de simbleautage avec le point observé par la lunette de bouche. Cette opération est réalisée par un des occupants de la tourelle par l'intermédiaire de ses écrans de contrôle. Lorsque cet alignement est atteint, la position de référence de la figure géométrique est calculée et mémorisée par le dispositif. Lors des simbleautages subséquents, le dispositif mesure à la première étape le déplacement de la figure géométrique par rapport à celle obtenue lors de la calibration. Cette différence est ensuite reportée dans la caméra de simbleautage en y déplaçant la position de son réticule.
  • Avantages de l'invention
  • La précision du simbleautage en présence du dispositif selon l'invention est équivalente à celle rencontrée avec les dispositifs de l'art antérieur mais sans les inconvénients.
  • Ainsi, le simbleautage est réalisé par un seul opérateur situé à l'intérieur de la tourelle, sans déployer un quelconque outil. Il n'y a donc pas de manipulation lourde et de facto lente. Cette absence de manipulation garantit également une meilleure répétabilité des mesures. En outre, cela permet d'effectuer le simbleautage en pleine mission.
  • Selon l'invention, la cible de déflection et sa figure géométrique sont bien matérielles. Il ne s'agit pas d'un miroir sur lequel est projeté un réticule. Ainsi, le dispositif selon l'invention ne nécessite pas de couches de miroirs qui entraînent des risques de désynchronisation et requièrent des calibrations systématiques.

Claims (14)

  1. Dispositif de simbleautage pour équiper une tourelle (1) munie d'un canon (4) et d'un ou plusieurs système(s) de visée avec une optique (10), ledit dispositif comprenant :
    - une cible de déflection (3) destinée à être positionnée à l'extérieur du canon (4), au niveau du frein de bouche (6) dudit canon (4),
    - un boîtier (2) destiné à être positionné à l'extérieur du canon (4), au niveau du fourreau (5) dudit canon (4), ledit boîtier (2) comportant :
    - un premier système optique (7) muni d'une caméra de déflection, ledit premier système (7) étant utilisé pour déterminer une erreur de parallélisme entre une ligne de feu issue du fourreau (5) et celle issue du frein de bouche (6),
    - un second système optique (8) muni d'une caméra de simbleautage, ledit second système (8) étant utilisé pour déterminer une erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau (5) et une ligne optique du ou des système(s) de visée,
    ledit dispositif étant caractérisé en ce que la cible de déflection (3) est dépourvue de miroir et intègre une figure géométrique (9) servant de point de repère pour le premier système optique (7), ledit dispositif étant destiné à mettre en œuvre une méthode de simbleautage comportant les étapes suivantes :
    - Calcul du déplacement ΔX et ΔY de la figure géométrique (9) par rapport à une position de référence de ladite figure (9), ledit calcul s'effectuant sur base du traitement d'images provenant de la caméra de déflection, l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau (5) et celle issue du frein de bouche (6) étant ensuite déterminée par le biais d'un modèle mathématique sur base des valeurs ΔX et ΔY calculées,
    - Comparaison d'une image prise par la caméra de simbleautage avec une image prise par l'optique (10) du ou des système(s) de visée afin de déterminer l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau (5) et la ligne optique du ou des système(s) de visée,
    - Cumul des deux erreurs de parallélisme et déplacement en conséquence de ladite ligne optique.
  2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel chaque caméra a une mise au point fixe, la caméra de simbleautage ayant une mise au point réglée à l'infini et la caméra de déflection étant configurée pour avoir une mise au point réglée sur la cible de déflection (3).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la figure géométrique (9) est un cercle.
  4. Système d'armes comprenant le dispositif de simbleautage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit boîtier (2) est positionné sur le fourreau (5) du canon (4) et ladite cible de déflection (3) est positionnée à proximité ou sur le pourtour du frein de bouche (6) du canon (4).
  5. Système d'armes selon la revendication 4, dans lequel la cible de déflection (3) est rapportée ou intégrée au frein de bouche (6).
  6. Véhicule blindé muni du système d'armes selon la revendication 4 ou 5.
  7. Méthode de simbleautage à l'aide du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ladite méthode comportant les étapes suivantes :
    - Calcul du déplacement ΔX et ΔY de la figure géométrique (9) par rapport à une position de référence de ladite figure (9), ledit calcul s'effectuant sur base du traitement d'images provenant de la caméra de déflection, l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau (5) et celle issue du frein de bouche (6) étant ensuite déterminée par le biais d'un modèle mathématique sur base des valeurs ΔX et ΔY calculées,
    - Comparaison d'une image prise par la caméra de simbleautage avec une image prise par une optique (10) du ou des système(s) de visée afin de déterminer l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau (5) et la ligne optique du ou des système(s) de visée,
    - Cumul des deux erreurs de parallélisme et déplacement en conséquence de ladite ligne optique.
  8. Méthode selon la revendication 7, dans laquelle le calcul de ΔX et ΔY s'effectue à l'aide d'un algorithme se basant sur une détection de contours selon la méthode de Canny et à l'aide d'une transformée de Hough.
  9. Méthode selon la revendication 7 ou 8, dans laquelle la position de référence de la figure géométrique (9) est calculée lors d'une calibration suivant une installation du dispositif de simbleautage sur un système d'armes.
  10. Méthode selon la revendication 9, dans laquelle la calibration est réalisée à l'aide d'une lunette de bouche, ladite calibration comprenant une étape d'alignement d'une position d'un réticule de la caméra de simbleautage avec un point observé au travers de la lunette de bouche.
  11. Méthode selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, dans laquelle après l'étape de calcul de l'erreur de parallélisme entre la ligne de feu issue du fourreau et celle issue du frein de bouche, le réticule de la caméra de simbleautage est déplacé d'un même angle selon les coordonnées X et Y.
  12. Méthode selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, pouvant être mise en œuvre en pleine mission.
  13. Programme d'ordinateur adapté pour mettre en œuvre la méthode selon l'une quelconque des revendications 7 à 12.
  14. Moyen d'enregistrement des données lisibles par ordinateur comprenant le programme selon la revendication 13.
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